[实用新型]余热回收比例可调的轧钢加热炉烟气余热优化利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及钢铁行业的节能技术领域，具体地说，涉及一种余热回收比例可调的轧钢加热炉烟气余热优化利用系统。

背景技术

轧钢工序是钢铁生产流程中非常重要的一个环节，轧钢工序的能耗水平对于钢铁工业吨钢综合能耗有着不可忽视的影响。

轧钢加热炉是将初轧坯或连铸坯再加热，以满足轧制所需温度的设备。在轧钢生产线中，加热炉是用最大的用能设备，因此轧钢加热炉的节能对于轧钢工序乃至整个钢厂的节能降耗工作都具有重要的推动作用。

目前，轧钢加热炉的炉体设备以及加热炉控制系统等方面的技术都已经比较成熟，对于轧钢加热炉来说，节能的主要方向应该在加热炉辅助系统烟气热量优化利用，余热回收等方面挖掘潜能。对于蓄热式加热炉，目前加热炉最终排烟温度可以降低至150℃以下，但是对于常规加热炉，由于空气和煤气的加热温度不是特别高(远低于蓄热式纯烧高炉煤气加热炉)，导致对于加热炉烟气的利用不足，排烟温度偏高，部分钢铁厂常规加热炉的排烟温度甚至高达400℃以上。而另外一方面，对于常规加热炉而言，空气和煤气换热系统均是冷空气和冷煤气直接进入空气预热器和煤气预热器，分别在空气预热器和煤气预热器中一次性加热到设定温度，由于烟气温度最高可达1000℃，而冷空气和冷煤气均接近于常温，这种超大温差的换热造成了过大的换热损，能量有效利用率大打折扣。

此外，钢铁行业处于相对低谷期，许多钢厂都处于微盈利甚至亏本的状态。由于订单不足，导致生产设备的作业率经常处于低位，以某钢厂为例，轧钢生产线的作业率长期处于70％以下，其轧钢加热炉经常处于低负荷甚至空载状态，此时加热炉就处于消耗远大于产出甚至是纯消耗的状态，经济效益无从谈起。对于这种情况，如果能在保证加热炉正常运行的基础上，将加热炉尾部的烟气余热主要用来回收利用，转换为宝贵的蒸汽资源，用于发电或他用，则可创造非常可观的经济效益，弥补加热炉低负荷甚至空载状态造成的大量能源消耗。

针对该问题，本实用新型拟构建一种余热回收比例可调的轧钢加热炉烟气余热优化利用系统，对轧钢加热炉的烟气余热进行梯级合理利用，减小系统换热损，并根据轧钢加热炉的负荷和气温情况对轧钢加热炉的烟气流量在空气-煤气预热系统和余热回收系统之间进行分配，以获得最好的经济运行工况，收获最好的经济收益，具有重要的实际意义。

实用新型内容

本实用新型提供了一种余热回收比例可调的轧钢加热炉烟气余热优化利用系统，以充分利用轧钢加热炉的烟气余热资源。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种余热回收比例可调的轧钢加热炉烟气余热优化利用系统，包括轧钢加热炉、加热炉出口烟道、烟气余热回收烟道、空气-煤气预热烟道、尾部烟道、烟囱，其中，烟气余热回收烟道中设置有换热装置，所述换热装置包括烟气-凝结水换热器和/或烟气-蒸汽换热器，在所述空气-煤气预热烟道中设置有第一空气预热装置和/或第一煤气预热装置，在加热炉出口烟道中设置有第二空气预热装置和/或第二煤气预热装置，经过第一空气预热装置和/或第一煤气预热装置预热后的空气和/或煤气进入第二空气预热装置和/或第二煤气预热装置进行二次加热，最终作为轧钢加热炉的助燃空气和燃料，轧钢加热炉的烟气经加热炉出口烟道后分成两路，其中一路进入烟气余热回收烟道，另一路进入空气-煤气预热烟道，烟气余热回收烟道、空气-煤气预热烟道的烟气汇合后进入尾部烟道并经烟囱排出，其中，所述烟气余热回收烟道、空气-煤气预热烟道之间形成分割区，在分隔区和尾部烟道的烟气入口之间还设置有烟气调节装置，用于调节轧钢加热炉出口烟气在烟气余热回收烟道、空气-煤气预热烟道中的流量分配。

优选地，其中，轧钢加热炉烟气出口设置有前置蒸发受热面。

优选地，其中，尾部烟道中设置有凝结水预热器。

优选地，其中，烟气调节装置包括烟气调节挡板、挡板旋转轴和执行机构，所述挡板旋转轴位于分隔区在烟气出口侧的端部，所述烟气调节挡板可转动地设置在挡板旋转轴上，执行机构用于控制烟气调节挡板的转动，通过调节烟气调节挡板的转动角度来调节轧钢加热炉出口烟气在烟气余热回收烟道、空气-煤气预热烟道中的流量分配。

优选地，其中，烟气调节装置还包括滑轨和牵引装置，滑轨设置在分隔区内，所述牵引装置用于驱动挡板旋转轴并带动烟气调节挡板沿滑轨滑动至烟气调节挡板完全退回分隔区，或完全伸出分隔区。

优选地，其中，所述烟气调节挡板在完全伸出、完全退回分隔区的两个位置时，还通过限位装置限制挡板旋转轴沿滑轨的滑动。

附图说明